JPH0571287A

JPH0571287A - 掘削工具

Info

Publication number: JPH0571287A
Application number: JP13515691A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hayashi; 猛林; Akihiro Saburi; 明弘佐分利; Katsuaki Tsujimoto; 勝昭辻本
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1991-06-06
Filing date: 1991-06-06
Publication date: 1993-03-23

Abstract

(57)【要約】【目的】ブロックを確実に縮径することができる掘削
工具を提供することを目的としている。【構成】ブロック22の基端面外周部に、該ブロック22
の先端面側に向かうにしたがって漸次デバイス10の軸線
から離間するように傾斜し、かつブロック22の拡径状態
において、ブロック22の基端面側の部位がケーシングパ
イプ30の端面よりケーシングパイプ30の径方向内側に位
置する傾斜面22kを形成したものである。【効果】ブロック22を引き上げると、傾斜面22kにケ
ーシングパイプ30の先端面が当接して上方への押圧力が
作用し、この押圧力の分力がデバイス10の軸線側を向く
ので、該ブロック22にはデバイス10の回転力に加えて傾
斜面22kを介しての力（前記押圧力の分力）が作用す
る。よって、直状端面間に挟まれた掘削屑は潰されて除
去されるので、確実に縮径を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アンカーの各種工
事、各種さく井工事、あるいは各種基礎杭孔工事等にお
いて、地盤や土砂を掘削する際に用いられる掘削工具に
係わり、特に、ブロックを確実に縮径することができる
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地盤、土砂等を掘削する掘削工具
の一つとして、特開昭６３−１１７８９号公報に記載の
ものが知られている。この掘削工具は、図１８ないし図
２０に示すように、ハンマ（図示せず）の衝撃力および
ハンマシリンダ１の回転力を受けるデバイス２の底面
に、該デバイス２の中心に対して点対称に２個軸穴２
ａ，２ｂを形成し、それぞれの軸穴２ａ，２ｂにブロッ
ク軸３ａ，３ｂを軸回りに回転自在にかつ抜け止めして
嵌入し、それぞれのブロック軸３ａ，３ｂの先端部に、
前記デバイス２の径とほぼ同径の略半円形状をなしかつ
先端面に多数のビット４…が植設されたブロック５ａ，
５ｂを互いの直状端面６ａ，６ｂを対向させて設け、前
記ブロック軸３ａ，３ｂの位置を、前記デバイス２が掘
削方向に回転した際に、前記両ブロック５ａ，５ｂのそ
れぞれ一方の端部が共にデバイス２の外周面より所定の
掘削量分だけ突出し、かつその際に両ブロックの直状端
面６ａ，６ｂが互いに当接するようデバイス２の中心か
ら偏心させてなるものである。

【０００３】そして、前記掘削工具では、デバイス２を
ハンマシリンダ１により、図２０に示すごとく、掘削方
向Ｘに回転させると、ブロック５ａ，５ｂが掘削抵抗を
受けながらブロック軸３ａ，３ｂを軸として自転し、ブ
ロック５ａ，５ｂの直状端面６ａ，６ｂの一端部がデバ
イス２の外周面より所定量だけ突出するとともに、直状
端面６ａ，６ｂの一部が互いに当接してブロック５ａ，
５ｂの自転が停止し、この状態で、ブロック５ａ，５ｂ
がデバイス２の回転力をうけて、ビット４…により地中
を掘削し、さらに、ハンマの衝撃力により地中を前進す
る。

【０００４】この際、掘削した土砂等は、ハンマシリン
ダ１内をハンマピストンが落下する際に吐き出される圧
縮空気がデバイス２の底面に設けた空気孔８ａ，８ｂか
ら吹き出されることにより当該掘削工具先端から離間さ
れ、その後デバイス２に設けた排出溝９ａを経由して掘
削パイプ９内に移り、そこからさらに上方へ排出され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記掘削工
具においては、掘削終了後、ハンマシリンダ１を前記と
逆方向に回転させてデバイス２を回転させるが、このと
き、各ブロック５ａ，５ｂが掘削時とは逆に回転して縮
径し掘削孔の周壁から離間するので、ハンマシリンダ１
を上方に引き上げることにより掘削孔から引き出すこと
ができる。しかしながら、ブロック５ａ，５ｂの縮径時
において、それらの直状端面６ａ，６ｂ間に掘削屑が挟
まった場合、この掘削屑がブロック５ａ，５ｂの縮径す
なわち直状端面６ａ，６ｂどうしの摺動を阻害して縮径
不能になることがあった。この発明は前記事情に鑑みて
なされたものであり、ブロックを確実に縮径することが
できる掘削工具を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の掘削工具は、ケーシングパイプに、軸回
りに回転自在かつ軸方向に移動自在に設けられて、ハン
マの衝撃力およびハンマシリンダの回転力を受けるデバ
イスの底面に、該デバイスの中心に対して点対称にそれ
ぞれブロック軸を軸回りに回動自在に嵌入し、それぞれ
のブロック軸の先端部に、前記デバイスの径とほぼ同径
の略半円形状をなしかつ先端面にビットが植設されたブ
ロックをそれぞれの直状端面を対向させて設け、前記ブ
ロック軸の位置を、前記デバイスが掘削方向に回転した
際に、前記両ブロックのそれぞれ一方の端部が共にデバ
イスの外周面より所定の掘削量分だけ突出し、かつその
ブロックの拡径時の際に両ブロックの直状端面が互いに
当接するようデバイスの中心から偏心させてなる掘削工
具において、前記ブロックの基端面外周部に、該ブロッ
クの先端面側に向かうにしたがって漸次前記デバイスの
軸線から離間するように傾斜し、かつ前記ブロックの拡
径状態において、前記ブロックの基端面側の部位が前記
ケーシングパイプの端面より該ケーシングパイプの径方
向内側に位置する傾斜面を形成したものである。

【０００７】

【作用】この発明の掘削工具にあっては、デバイスを引
き上げてブロックを引き上げると、傾斜面にケーシング
パイプの先端面が当接して上方への押圧力が作用する
が、この押圧力の分力がデバイスの軸線側を向くので、
該ブロックにはデバイスの回転力に加えて傾斜面を介し
ての力（前記押圧力の分力）が作用する。よって、縮径
の際にブロックの直状端面間に掘削屑が挟まっても、こ
の掘削屑は直状端面間で潰されて該直状端面間から除去
されるので、確実に縮径を行うことができる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１ないし図１７は本発明の一実施例を示す
もので、図に示す掘削工具も、基本的には、図１８ない
し図２０に示す掘削工具と同様に、ハンマの衝撃力およ
びハンマシリンダの回転力を受けるデバイス１０の底面
に、該デバイス１０の中心に対して点対称にそれぞれブ
ロック軸２０を軸回りに回動自在に嵌入し、それぞれの
ブロック軸２０の先端部に、前記デバイス１０の径とほ
ぼ同径の略半円形状をなしかつ先端面にビット２１が植
設されたブロック２２をそれぞれの直状端面２２ａを対
向させて設け、前記ブロック軸２０の位置を、前記デバ
イス１０が掘削方向に回転した際に、前記両ブロック２
２のそれぞれ一方の端部が共にデバイス１０の外周面よ
り所定の掘削量分だけ突出し、かつそのブロック２２の
拡径時の際に両ブロック２２の直状端面２２ａが互いに
当接するようデバイス１０の中心から偏心させてなる基
本構成となっている。

【０００９】しかし、この発明においては、図１および
図２に示すように、ブロック２２の基端面外周部に、該
ブロック２２の先端面側に向かうにしたがって漸次前記
デバイス１０の軸線から離間するように傾斜する傾斜面
２２ｋを形成したことを最大の特徴としている。この傾
斜面２２ｋはブロック２２の拡径状態において、ブロッ
ク２２の基端面外周部のうちデバイス１０の先端面より
外側に突出する部位に形成されており、ブロック２２の
基端面と傾斜面２２ｋとの稜線部が掘削パイプ（ケーシ
ングパイプ）３０の端面より該掘削パイプ３０の径方向
内側に位置するように構成されている。

【００１０】前記掘削パイプ３０は、図１ないし図３に
示すように、デバイス１０を挿入する大きさの円筒状に
形成されたもので、その先端内周には抜け止めパイプ３
１が一体に固着されている。抜け止めパイプ３１の外周
には掘削パイプ３０の先端に当接するフランジ部３１ａ
が設けられるとともに、当該フランジ部３１ａは、掘削
パイプ３０の先端に対して溶接部Ｓにより全周にわたっ
て溶接されている。また、前記抜け止めパイプ３１に
は、その軸線方向に延在しかつ抜け止めパイプ３１の内
外に連通する切欠孔３１ｂが形成されるとともに、この
切欠孔３１ｂを介して抜け止めパイプ３１と掘削パイプ
３０とが溶接部Ｓにより一体に溶接されている。

【００１１】そして、ブロック２２の基端面外周部に形
成された傾斜面２２ｋには、ハンマシリンダ１によりデ
バイス１０を引き上げることにより、掘削パイプ３０の
抜け止めパイプ３１の先端面が当接し、さらにデバイス
１０を引き上げると、傾斜面２２ｋに抜け止めパイプ３
１から上方への押圧力が作用する。この傾斜面２２ｋは
ブロック２２の先端面側に向かうにしたがって漸次前記
デバイス１０の軸線から離間するように傾斜しているの
で、この傾斜面２２ｋにはデバイス１０の軸線側を向く
分力が作用し、これにより、ブロック２２にはデバイス
１０の軸線側に移動すなわち縮径するように力が作用す
る。

【００１２】そして、デバイス１０を引き上げる際に
は、ハンマシリンダ１により該デバイス１０を掘削時と
は逆方向に回転させており、この回転力によってブロッ
ク２２は縮径するわけであるが、前記傾斜面２２ｋを介
しての力がブロック２２を縮径させるように作用するの
で、これらブロック２２を縮径する方向への力の相乗効
果により、ブロック２２は確実に縮径する。この縮径の
際にブロック２２の直状端面２２ａ間に掘削屑が挟まっ
ても、該ブロック２２には前記回転力に加えて傾斜面２
２ｋを介しての力が作用するので、掘削屑は直状端面２
２ａ間で潰されて該直状端面２２ａ間から除去される。
したがって、縮径の際に、ブロック２２の直状端面２２
ａどうしの摺動が阻害されることがないので、確実に縮
径を行うことができる。

【００１３】なお、前記実施例では、傾斜面２２ｋを平
面としたが、ブロック２２の径方向に凸や凹の曲面で構
成してもよい。また、前記実施例の掘削工具では、掘削
時（拡径時）におけるブロック２２の基端面と掘削パイ
プ３０の抜け止めパイプ３１の先端面との距離Ｌ₁が所
定の範囲に設定されている。すなわち、掘削終了直後に
は、掘削孔の底面に、ブロック２２の先端面に植設され
たビット２１が食い込んでいるので、縮径の際にブロッ
ク２２が回転しにくい。そこで、ブロック２２を回転さ
せる前に、該ブロック２２を引き上げて、ビット２１を
掘削孔の底面からある程度抜き出すか、もしくは掘削孔
の底面から離間させれば、ブロック２２が容易に回転す
るので、前記距離はビット２１の高さをＬ₂とすると、
３Ｌ₂≦Ｌ₁≦１２Ｌ₂に設定されている。このように、
ブロック２２の基端面と掘削パイプ３０の先端面との間
に隙間を持たせ、この距離Ｌ₁を前記のように設定する
ことにより、より確実にブロック２２の縮径を行うこと
ができる。ここで、Ｌ₁の範囲を前記のように設定した
のは、Ｌ₁が３Ｌ₂未満では、ブロック２２を引き上げて
もビット２１の大部分が掘削孔の底面に食い込んでいる
ため、縮径を行いにくく、一方、Ｌ₁が１２Ｌ₂を越える
と、デバイス１０が長くなって重量が必要以上に増大す
るからである。

【００１４】次に、この実施例の掘削工具の他の主要部
材について説明する。図４に示すように、デバイス１０
の底面に設けたブロック軸２０の挿入孔１１の内径
（ｄ）とブロック２２の拡径時（ブロック２２の直状端
面２２ａの一端部がデバイス１０の外周面より所定量だ
け突出した時）におけるブロック端部間の距離（ｌ）と
の比（ｄ／ｌ）が、０.２２〜０.３４の範囲内に設定さ
れており、また、一方においては、ブロック２２の回転
角度αが、ブロック軸２０の軸心Ｇを結ぶ線分ＸーＹの
中心線ＷーＺに対して１０°〜３５°の範囲に設定され
ている。

【００１５】また、図７に示すように、前記範囲にブロ
ック軸２０を配設するために、デバイス底面に設けたブ
ロック軸２０の挿入孔の軸心が、デバイス底面の中心位
置からデバイス先端の直径（Ｂ）×（０.２〜０.３）の
範囲内に離間した位置に設定されている。ここで、ブロ
ック軸２０の挿入孔１１の内径（ｄ）とブロック拡径時
におけるブロック端部間の距離（ｌ）との比（ｄ／ｌ）
を０.２２以上としたのは、ブロック軸２０の挿入孔１
１の内径（ｄ）とブロック拡径時におけるブロック端部
間の距離（ｌ）との比（ｄ／ｌ）が０.２２以下である
と、ブロック軸２０の径が小さくなり、ブロック軸２０
の強度が小さくなって、ブロック軸２０が破損しやすく
なるからであり、また、ブロック軸２０の挿入孔１１の
内径（ｄ）とブロック拡径時におけるブロック端部間の
距離（ｌ）との比（ｄ／ｌ）が０.３４よりも大きくな
ると、ブロック軸２０の強度を大きくすることができる
反面、挿入孔１１の内径ｄが大きくなる分、デバイス１
０側の肉厚が薄くなり、デバイスの耐久性がなくなり工
具寿命を短くする結果となるからである。

【００１６】また、ブロック２２の回転角度αを、図４
ないし図６に示すように、ブロック軸２０の軸心Ｇを結
ぶ線分ＸーＹの中心線ＷーＺに対して１０°〜３５°の
範囲に設定したのは、回転角度αがブロック軸２０の軸
心Ｇを結ぶ線分ＸーＹの中心線ＷーＺに対して１０°よ
りも小さいと、使用中に打撃振動などにより、ブロック
２２が縮んだりするトラブルが発生しやすくなるからで
あり、また、回転角度αがブロック軸２０の軸心Ｇを結
ぶ線分ＸーＹの中心線ＷーＺに対して３５°より大きい
と、ブロック２２の直状端面の当接面の距離ｍが短くな
り、ビット２１のオーバーハングが大となって首折れの
原因となるからである。

【００１７】さらに、本発明において、デバイス底面に
設けたブロック軸の挿入孔の軸心を、デバイス底面の中
心位置からデバイス先端の直径（Ｂ）×（０.２〜０.
３）の範囲内に離間した位置に設定したのは、軸心のデ
バイス中心からの離間距離をデバイス先端の直径（Ｂ）
×０.２以下にすると、２つのブロック軸２０の距離が
近すぎて、ブロック軸２０の軸径が小さくなり、ブロッ
ク軸２０が折れ易くなるからであり、また逆に、軸心の
デバイス中心からの離間距離をデバイス先端の直径
（Ｂ）×０.３以上の範囲にすると、デバイスの外周と
挿入孔１１との距離が短くなり、デバイス自身にクラッ
クが発生しやすくなるためである。

【００１８】また、前記デバイス１０は、図１および図
２に示すように、外周面にスプライン溝１２を備えた小
径部１０Ａと、ブロック軸２０を挿入する挿入孔１１を
備えた大径部１０Ｂとを主体として構成されており、大
径部１０Ｂの外周面には、掘削パイプ３０の先端内周に
備えられた抜け止めパイプ３１に径合するフランジ部１
３が一体に設けられるとともに、掘削屑を上方へ排出す
るための排出溝１４が形成されている。

【００１９】そして、前記デバイス１０の中心には、軸
方向に延びる排気孔１５ａが形成されている。この排気
孔孔１５ａはデバイス１０の小径部上端に開口してお
り、この開口部から、ハンマピストンが落下する際に吐
き出される圧縮空気が流入するようになっている。

【００２０】また、デバイス１０には、排気孔１５ａの
先端部と連通して半径方向外方へ延びる連通孔１５ｂが
形成されており、この連通孔１５ｂの両端部からデバイ
ス１０の先端側に向けて延び、さらにデバイス軸１０の
底面に達し開口する空気孔１５ｃが形成されている。そ
して、この空気孔１５ｃの先端であってデバイス底面と
外周面との間には、前記排出溝１４と空気孔１５ｃとに
それぞれ連通する切欠部１５ｄが設けられている。

【００２１】また、前記デバイス１０のフランジ部１３
の近傍に位置するデバイス１０の外周面には、デバイス
１０の周方向に一周する周溝１６ａが形成されるととも
に、デバイス１０の内部には、前記周溝１６ａと前記排
気孔１５ａとを連通する連通孔１６ｂが設けられている
（図１参照）。

【００２２】さらに、前記排気孔１５ａに連通する連通
孔１５ｂには、デバイス１０の大径部１０Ｂの上面に達
し開口するブロー孔１６ｃが形成され、前記空気孔１５
ｃが詰まった時に圧縮空気が抜けてハンマＨが停止しな
いように配慮されている。なお、このブロー孔１６ｃ
は、図２に示すように、ハンマＨの外側に位置して開口
しており、ハンマＨが下がったときにハンマＨによって
ブロー孔１６ｃが塞がれないように配慮されている。

【００２３】前記、挿入孔１１は、デバイス１０の中心
からずらされてかつデバイス１０の中心に対して点対称
になるように形成されており、より具体的には、図４お
よび図７に示すように、その軸心Ｇがデバイス底面の中
心位置Ｃからデバイス先端の直径（Ｂ）×（０.２〜０.
３）の範囲内に離間した位置に設定されて設けられてい
る。

【００２４】そして、前記挿入孔１１にはブロック軸２
０が回転自在にかつ抜け止めされて嵌入されており、ま
たこのブロック軸２０の抜け止めは、例えばブロック軸
２０が挿入孔１１に嵌入された状態でデバイス１０のピ
ン孔１８から係止ピン１７が挿入され、該係止ピン１７
がブロック軸２０の外周部に形成された切欠部２０ａに
係合することによって行われるものである。

【００２５】次いで、ブロック軸２０とブロック２２の
構成について説明すると、これらブロック軸２０とブロ
ック２２とは互いに直交して設けられたもので、ブロッ
ク軸２０とブロック２２とを一体に形成しても良く、ま
た別体に構成しボルト等で連結しても良いものである。

【００２６】より具体的には、ブロック軸２０は、図９
に示すように、その長さ寸法Ｌがブロック軸２０の外径
Ｄの１．５〜２．５倍の範囲内になるように形成されて
おり、また、ブロック軸２０の外周には、図９および図
１０に示すように、係止ピン１７が挿入される切欠部２
０ａが形成されている。

【００２７】この切欠部２０ａは、ブロック２２の回転
する角度に相当する位置にのみブロック軸２０の外周が
切り欠かれた構成とされており、また、係止ピン１７の
直径ａよりもブロック軸２２の軸方向に長く切り欠かれ
た基本構造となっている。なお、実際には、前記切欠部
２０ａは係止ピン１７の外径の約１／３程度となるよう
に設定し、より具体的には４〜８ｍｍ程度の大きさとな
るように形成するものである。

【００２８】一方、前記各ブロック２２は底面視略扇状
（実施例では半円形状）に形成された同一形状のもの
で、その扇状の半径はデバイス１０の半径と略同じ値に
設定されている。ブロック２２は直状端面２２ａを互い
に対向させてしかもそれらブロックの円弧部２２ｂが全
体で略円を形成するように配される。

【００２９】前記ブロック２２の先端面（底面）の外周
部には、外方に向かうに従って漸次デバイス１０の軸方
向基端側に傾斜する第１の傾斜面２２ｃが形成されると
ともに、これら第１の傾斜面２２ｃの外周部にはこの第
１の傾斜面２２ｃとは別の傾斜角度でデバイス１０の軸
方向基端側に傾斜する第２の傾斜面２２ｄが形成されて
いる。

【００３０】また、デバイス１０が掘削方向に回転した
際に、このデバイス１０の外周面より突出するブロック
２２の直状端面２２ａの端部には、回転方向前方に向か
うに従って漸次デバイス１０の軸線方向基端側に向けて
傾斜する第３の傾斜面２２ｅが形成されている（図１１
参照）。

【００３１】そして、前記ブロック２２の先端面及び第
１ないし第３の傾斜面２２ｃ、２２ｄ、２２ｅには超硬
チップからなる複数のビット２１…がそれぞれ面に対し
て垂直に植設されている。ちなみに、実施例では、これ
らビット２１…の一部がブロック２２の直状端面２２ａ
近傍に位置しかつ前記直状端面２２ａに沿って植設され
るとともに、これら直状端面近傍のビット２２ａのう
ち、前記両ブロック２２のそれぞれ一方の端部が共にデ
バイスの外周面より所定の掘削量分だけ突出させた位置
において一方のブロック２２の円弧部２２ｂよりも外側
に位置するビット（実施例では第３の傾斜面２２ｅ上の
ビット）の頂点Ｒは、図１１に示すように、ブロック外
面の曲率に沿って延ばした延長線ＡーＢよりも外方に位
置させられている。

【００３２】また実施例では、前記両ブロック２２の底
面（先端面）と直状端面２２ａとの間には、両ブロック
２２のそれぞれ一方の端部が共にデバイス１０の外周面
より所定の掘削量分だけ突出している時に、互いに対向
配置されてブロック２２の中心にデバイス１０と同心円
状の凹部２５を形成する凹陥部２２ｆがそれぞれ形成さ
れている。

【００３３】この凹陥部２２ｆは、実施例では、円形状
の底部とこの底部より上方に向かうに従い傾斜したテー
パ面とから構成されているが、この形状は実施例に限定
されるものではなく、例えば図１４及び図１５に示す形
状のものであっても良い。ちなみに図１４では、テーパ
面のみを形成した形状であり、また図１５では、テーパ
面をなくし底面よりほぼ垂直にのびる壁部を形成した構
成となっている。

【００３４】次に、前記構成の掘削工具の作用について
説明する。図２などに示すように、デバイス１０の底面
にブロック２２を取付けるには、まず、ブロック軸２０
とブロック２２とを一体化しておき、デバイス１０底面
の挿入孔１１にブロック２２の直状端面２２ａが相互に
向かい合うように配置して、ブロック軸２０を挿入す
る。

【００３５】次いで、デバイス１０のピン孔１８より、
係合ピン１７を挿入して、固定すれば、係合ピン１７に
ブロック軸２０が係合して、図２に示すように、ブロッ
クとデバイスとが組み立てられた状態となる。この組立
は、デバイス１０の挿入孔１１にブロック軸２０を挿入
し、係合ピン１７を係合させる単純作業であり、１本の
係合ピン１７により、２つのブロック軸２０を係止する
ことができるので、その作業性を良好にできるといった
効果がある。

【００３６】前記のような掘削工具では、ハンマシリン
ダが駆動力を受け矢印Ｘ方向へ回転されるとデバイス１
０、ブロック軸２０およびブロック２２もそれと一体的
に同方向へ回転する。さらに、ハンマシリンダ内に配置
したハンマピストンを駆動してデバイス１０に下方への
衝撃力を加えると、ブロック２２が地中に突き進みかつ
回転力によりビット２１が土石を掘削する。

【００３７】ハンマシリンダおよびデバイス１０ととも
にブロック２２が掘削方向に回転すると、該ブロック２
２は掘削抵抗によりブロック軸２０を中心に自転し、ブ
ロック２２の直上端面の一端がデバイス１０の外周面よ
り突出し、この部分が外周刃Ａとして機能する。

【００３８】また、前記ブロック２２が自転するとき、
各ブロックの直上端面２２ａが相互に当接し、これが互
いにストッパの機能を果たして、各ブロックのそれ以上
の自転を規制する。この状態でブロック２２がデバイス
１０の回転力をうけて前記外周刃Ａ等により地中を掘削
する。この際、ハンマピストンが落下することにより、
圧縮された空気が、排気孔１５ａから流入して空気孔１
５ｃから吹き出され、掘削された掘削屑を除去する。空
気孔１５ｃの先端には、排出溝１４に連通する切欠部１
５ｄが形成されているので、圧縮空気の一部が直接図８
中矢印に示すごとく流れ、掘削屑の排出を補助して掘削
された掘削屑を効率的に除去することができる。

【００３９】また実施例では、図１６及び図１７に示す
ように、ハンマピストンが落下する際、圧縮された空気
の一部は、連通孔１６ｂを通り、周溝１６ａに流入して
外部に排気されるので、デバイス１０のフランジ部１３
下面（当接面）への掘削屑の侵入を防止し得て、デバイ
ス当接面を保護することができる利点がある。また、掘
削時において個々のブロック２２には、凹陥部２２ｆが
形成されて、ブロック２２の拡径時にそれらの中心位置
に凹部２５が形成されるため、穿孔時にブロック２２が
岩盤にくい込む形態となり、掘削中にがた付きが生じに
くく良好な掘削が行えるとともに、凹部２５で生じる推
進力の分力Ｆａが、図１１に示すように、半径方向に作
用して外周刃Ａに作用する力Ｆｂに対抗するように働く
ため、首折れを有効に防止することができるとともに、
工具寿命を長くすることができる。

【００４０】また、実施例では、ブロック２２の先端面
に植設された複数のビット２１の内の一部を、ブロック
２２の直状端面近傍に位置させかつ前記直状端面に沿っ
て植設するとともに、これら直状端面近傍のビット２１
のうち、前記両ブロック２２のそれぞれ一方の端部が共
にデバイスの外周面より所定の掘削量分だけ突出させた
位置において一方のブロック２２の外面よりも外側に位
置するビット２１の頂点を、図１１に示すように、ブロ
ック外面の曲率に沿って延ばした延長線ＡーＢよりも外
方に位置させたので、掘削時において、ブロック２２に
衝撃力が加わった場合に、デバイス１０の半径方向外方
の向きに力を負荷させることができ、外周刃Ａに作用す
る力を負担させることができるといった利点がある。

【００４１】しかも、前記延長線ＡーＢ上にあるビット
２１を外方に向け作用させることができるので、ビット
の磨耗も低減することができ、工具寿命を長くすること
ができる等の利点もある。また、ハンマシリンダ内のピ
ストンが落下する際、該ハンマピストンにより押し出さ
れる圧縮空気は排気孔１５ａに流入し、連通孔１５ｂを
経てブロー孔１６ｃより吹き出されるので、デバイス先
端の空気孔１５ｃが軟泥層又はその他の要因により詰ま
るような不具合が生じても、圧縮空気はブロー孔１６ｃ
より吹き出されるため、ピストンの作動が止るようなこ
とがなく、穿孔作業が損なわれることがなく、その作業
効率を向上させることができる。

【００４２】また、前記のような掘削により、デバイス
底面はその打撃により減り、あるいは打撃面の損傷に起
因した再加工によりデバイスの長さ寸法が当初のものよ
りも小さくなっていくが、実施例では、係止ピン１７が
挿入される切欠部２２ａは係止ピン１７の直径よりもブ
ロック軸２０の軸方向に長く形成されているため、デバ
イス１０の長さ寸法が短くなった場合にも、係止ピン１
７に作用するせん断力が大きくなるようなことがなく、
係止ピン１７の軸折れを防止することができるといった
利点がある。

【００４３】しかも、実施例では、前記切欠部２２ａが
ブロック軸２０の回動範囲のみ削られた切り欠き構造と
なっているため、ブロック軸２０の断面欠損を小さくし
得て、ブロック軸２０の強度を向上することができると
いった長所もある。また、実施例では、抜け止めパイプ
３１の外周に掘削パイプ３０の先端に当接するフランジ
部３０ａを設けるとともに、当該フランジ部３０ａと掘
削パイプ３０の先端とを全周にわたって溶接し、さら
に、前記抜け止めパイプ３１に、その軸線方向に延在し
かつ抜け止めパイプの内外に連通する切欠孔３１ｂを形
成するとともに、この切欠孔３１ｂを介して抜け止めパ
イプ３１と掘削パイプ３０とを溶接しているため、抜け
止めパイプ３１と掘削パイプ３０とを強固に一体的に固
着することができ、特に、抜け止めパイプ３１は抜け止
めパイプ３１の内外に連通する切欠孔３１ｂの位置で溶
接されることによって、この部分で溶接による締め付け
効果が生じるので、抜け止めパイプ３１と掘削パイプ３
０とを一層強固に固着することができるといった利点が
ある。

【００４４】そして、掘削終了後は、まず、ハンマシリ
ンダを上昇させてデバイス１０を引き上げることによ
り、ブロック２２を引き上げてビット２１を掘削孔の底
面から引き抜き、その後、ハンマシリンダを前記掘削方
向とは逆方向に回転させつつ上昇させる。すると、各ブ
ロック２２は掘削時とは逆方向に自転しつつ互いの直状
端面２２ａが摺動して縮径するが、このとき、ブロック
２２の基端面外周部に形成された傾斜面２２ｋに、掘削
パイプ３０の抜け止めパイプ３１の先端面が当接して、
上方への押圧力が作用する。そして、この押圧力のデバ
イス１０の軸線側を向く分力と、前記デバイス１０の回
転力とによりブロック２２は確実に縮径して、ブロック
２２の最外周に位置する円弧部２２ｂがデバイス１０の
底面かもしくはそれより内側に配される。

【００４５】なお、前記のようなブロック２２の縮径操
作の際、デバイス底面の空気孔１５ｃは、ブロック２２
の縮径途中において、ブロック２２により一時閉塞され
るが、空気孔１５ｃの先端には、デバイス１０の側面に
開口する切欠部１５ｄが形成されているため、圧縮空気
を前記切欠部１５ｄを通して外部に排気させることがで
き、また、デバイスとブロック間の当接面に圧縮空気を
吹き出すことによって、これら当接面の掘削屑の効果的
に除去することができ、ブロック収縮時の抵抗を除去す
ることができるといった効果がある。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の掘削工
具によれば、ブロックの基端面外周部に、該ブロックの
先端面側に向かうにしたがって漸次デバイスの軸線から
離間するように傾斜し、かつブロックの拡径状態におい
て、ブロックの基端面側の部位がケーシングパイプの端
面より該ケーシングパイプの径方向内側に位置する傾斜
面を形成したので、デバイスを引き上げてブロックを引
き上げると、傾斜面にケーシングパイプの先端面が当接
して上方への押圧力が作用するが、この押圧力の分力が
デバイスの軸線側を向くので、この分力とデバイスの回
転力とにより、ブロックが縮径する。この縮径の際にブ
ロックの直状端面間に掘削屑が挟まっても、該ブロック
には前記のように回転力に加えて傾斜面を介しての力が
作用するので、掘削屑は直状端面間で潰されて該直状端
面間から除去される。したがって、縮径の際に、ブロッ
クの直状端面どうしの摺動が阻害されることがないの
で、確実に縮径を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】掘削工具の全体を示す半断面図である。

【図２】掘削工具の全体を示す断面図である。

【図３】デバイスを拡大した状態を示す断面図である。

【図４】ブロックを拡径した状態を概略的に示す平面図
である。

【図５】ブロックを中間位置に配置した状態を示す図４
と同様の平面図である。

【図６】ブロックを縮径した状態を示す図４と同様の平
面図である。

【図７】デバイスの底面を示す平面図である。

【図８】デバイスとブロックの斜視図である。

【図９】ブロックの正面図である。

【図１０】ブロック軸と係止ピンの係合状態を示す断面
図である。

【図１１】ブロックを拡径した状態を示す平面図であ
る。

【図１２】ブロックを縮径した状態を示す平面図であ
る。

【図１３】ブロックの断面図である。

【図１４】ブロック底面の凹部の他の形状を説明するた
めに示した断面図である

【図１５】ブロック底面の凹部の別の形状を説明するた
めに示した断面図である

【図１６】デバイスと掘削パイプの当接面の作用を説明
するために示した側面図である。

【図１７】デバイスと掘削パイプの当接面の作用を説明
するために示した側面図である。

【図１８】従来の掘削工具の断面図である。

【図１９】ブロックの底面を示す平面図である。

【図２０】ブロックの底面を示す平面図である。

【符号の説明】

１０デバイス２０ブロック軸２１ビット２２ブロック２２ｋ傾斜面３０掘削パイプ（ケーシングパイプ）３１抜け止めパイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者辻本勝昭岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地三菱マテリアル株式会社岐阜製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシングパイプに、軸回りに回転自在
かつ軸方向に移動自在に設けられて、ハンマの衝撃力お
よびハンマシリンダの回転力を受けるデバイスの底面
に、該デバイスの中心に対して点対称にそれぞれブロッ
ク軸を軸回りに回動自在に嵌入し、それぞれのブロック
軸の先端部に、前記デバイスの径とほぼ同径の略半円形
状をなしかつ先端面にビットが植設されたブロックをそ
れぞれの直状端面を対向させて設け、前記ブロック軸の
位置を、前記デバイスが掘削方向に回転した際に、前記
両ブロックのそれぞれ一方の端部が共にデバイスの外周
面より所定の掘削量分だけ突出し、かつそのブロックの
拡径時の際に両ブロックの直状端面が互いに当接するよ
うデバイスの中心から偏心させてなる掘削工具におい
て、前記ブロックの基端面外周部に、該ブロックの先端面側
に向かうにしたがって漸次前記デバイスの軸線から離間
するように傾斜し、かつ前記ブロックの拡径状態におい
て、前記ブロックの基端面側の部位が前記ケーシングパ
イプの端面より該ケーシングパイプの径方向内側に位置
する傾斜面を形成したことを特徴とする掘削工具。